節能燈為什么節能?
一、發光效率
10W的節能燈相當于50~60W的白熾燈,燈光效率是白熾燈的5到6倍.
二、電路原理
1. 節能燈整流后重新振蕩至 25~35K ，高頻有利提高發光效率；
2. 采用高效熒光粉；
3. 相對日光燈來說不采用電感鎮流，提高電路功率因數。
三、能量轉換效率
白熾燈電能除轉換為光能外，很大一部分轉換為熱能。
節能燈電能轉換為熱能的那一部分相對較少。
各種三極管承受電流?
名 稱 封裝 極性 耐 壓 電 流 功 率
13001 TO-92 BCE NPN 400V 1A 20W
13003 TO-92 BCE NPN 400V 1.5A 40W
13005 BCE NPN 400V 4A 60W
13007 TO-252 BCE NPN 1500V 2.5A 100W
13009 TO-252 BCE NPN 1500V 3A 150W
節能燈原理
一、直接啟動型(成本低,主要適合小功率)
以喜家亮15W節能燈為例說明其工作原理,見下圖
工作原理
電源電路: AC220V市電經D1～D4整流，C1濾波。通電后經R2，R5向C3、C4、C5充電。
啟動電路: R5為啟動電阻，提供VT1導通起振所需的電壓，R2是偏置電阻。通電瞬間R5向C3充電，R2給VT1提供基極電流，使VT1導通，并迅速達到飽和導通狀態。
高頻自激振蕩電電路: 由VT1、VT2、C3、C4、C5、高頻變壓器T1和電感L1組成，當VT1導通，VT2截止時電壓向C3、C4、C5充電。流經高頻變壓器初級線圈LA中的充電電流逐漸增大，當LA電流增大到一定程度時，變壓器的磁芯達到飽和，C3、C4、C5上電荷不再增大，流過LA的電流開始減小。這時，次級線圈LB、LC的電壓極性發生倒相變化，使LC中感應電動勢左正右負，LB中的感應電動勢左正右負，這樣就迫使VT1由導通變為截止，VT2由截止變為導通。C4開始放電，當放電電流增大到一定程度后，變壓器磁芯又發生飽和，使LB、LC的電壓極性又發生變化，LB上的感應電動勢的方向為左負右正；LC上的感應電動勢的方向為左負右正，這又迫使VT2截止,VT1變為導通，這樣VT1、VT2在高頻變壓器控制下周而復始地導通／截止，形成高頻振蕩，并由L1 、C4組成串聯諧振使燈管得到高頻高壓供電。
串聯諧振電路: 由L1 、C5組成串聯諧振. VT1與VT2輪流導通，在燈管兩頭形成高頻電壓使燈管點亮。
[15W節能燈]BOM表
元件名稱 參數封裝 數量 備注 單價
整流二極管1N4007 1A 1200V 直插 4 D1~D4
泄放二極管1N4007 1A 1200V 直插 1 D5
限流保護電阻 22R 1/4W 碳膜電阻±10% 2 R1,R3
啟動電容 4.7uF/50V 鋁電解 1 C3
啟動電阻 680K 1/4W 碳膜電阻±10% 1 R5
偏置電阻 330K 1/4W碳膜電阻±10% 1 R2
高頻自激電容 2G333J 滌綸 1 C4
高頻電感 4Y,3Y,4Y 1 T1
諧振電容 2.7nJ 1200V CBB/CL 1 C5
開關三極管 13001 2 VT1,VT2
扼流圈L 3.2mH E型磁芯 1 L1
2U燈管 15W直徑 mm 1 Y1
燈殼 直徑 mm 1 *
燈頭 直徑 mm 1
連線 線芯直徑1.5mm 2 mm
* * 1 市場售價
以20W直管日光燈為例說明其工作原理,見下圖
工作原理
電源電路: AC220V市電經D1～D4整流，C3、C4濾波。C3與C4串聯，可在串聯處直接抽頭給燈管供電，以節省充電電容，也降低了三極管的耐壓要求。
啟動電路: R2為啟動電阻，提供VT2導通起振所需的電壓，R8是偏置電阻。通電瞬間R2 、R8給VT2提供基極電流，使VT2導通，并迅速達到飽和導通狀態。
高頻自激振蕩電電路: 由VT1、VT2、C3、C4、C5、高頻變壓器T1和電感L1組成，當VT2導通，VT1截止時電壓向C3、C4、C5充電。流經高頻變壓器初級線圈LA中的充電電流逐漸增大，當LA電流增大到一定程度時，變壓器的磁芯達到飽和，C3、C4、C5上電荷不再增大，流過LA的電流開始減小。這時，次級線圈LB、LC的電壓極性發生倒相變化，使LC中感應電動勢左正右負，LB中的感應電動勢左正右負，這樣就迫使VT2由導通變為截止，VT1由截止變為導通。C3開始放電，當放電電流增大到一定程度后，變壓器磁芯又發生飽和，使LB、LC的電壓極性又發生變化，LB上的感應電動勢的方向為左負右正；LC上的感應電動勢的方向為左負右正，這又迫使T2由截止變為導通，T1由導通變為截止．這樣T1、T2在高頻變壓器控制下周而復始地導通／截止，形成高頻振蕩，并由L1 、C4組成串聯諧振使燈管得到高頻高壓供電。
串聯諧振電路: 由L1 、C5組成串聯諧振. VT1與VT2輪流導通，在燈管兩頭形成高頻電壓使燈管點亮。
安規電路: R2給C3提供放電回路。二極管D6給C2提供放電回路。二極管D5、R4、R5給LC提供放電回路。
[20W直管日光燈]BOM表
元件名稱 參數封裝 數量 備注 單價
整流二極管1N4007 1A 1200V 直插 4 D1~D4
泄放二極管1N4007 1A 1200V 直插 2 D5,D6
保險電阻 1R 1/4W 碳膜電阻±10% 1 R1
限流保護電阻 2.2R 1/4W 碳膜電阻±10% 2 R3,R6
限流泄放電阻 8.2R 1/4W 碳膜電阻±10% 4 R4,R5,R8,R9
啟動電容 2200P 630V 滌綸 1 C1
啟動電阻 470K 1/4W 碳膜電阻±10% 1 R2
偏置電阻 680K 1/4W碳膜電阻±10% 1 R8
電容 10uF 50V 鋁電解 1 C2
高頻自激電容 10uF/250V 鋁電解 2 C3,C4
高頻電感 4Y,3Y,4Y 1 T1
諧振電容 6800P/630V CBB/CL 1 C5
開關三極管 13005 2 VT1,VT2
扼流圈L 320Y E型磁芯 1 L1
日光燈管 20W直徑 mm 1 Y1
支架 mm 1 *
連線 線芯直徑1.5mm 2 mm
* * 1 市場售價
以4U 125W 6400K φ17白色節能燈為例說明其工作原理,見下圖
二、DB3啟動型(性能穩定,適合大功率)
工作原理
電源電路:AC220V市電經D1～D4整流，C1濾波后．形成300V左右的直流電壓。C5、C6濾波。C5與C6串聯，可在串聯處直接抽頭給燈管供電，以節省充電電容，也降低了三極管的耐壓要求。
啟動電路:由R1、R2、DB3組成啟動電路，整流后的直流電經過R1、R2對C2充電，當C2兩端電壓充到DB3的轉折電壓后(32±4V)，觸發二極管DB3導通，C2經DB3向三極管VT2基極放電，使VT2導通，并迅速達到飽和導通狀態。
高頻自激振蕩電電路:由VT1、VT2、C4、C5、C6高頻變壓器和電感L1組成高頻自激振蕩電路，當VT2導通，VT1截止時電壓向C4、C5、C6充電。流經高頻變壓器初級線圈LA中的充電電流逐漸增大，當LA電流增大到一定程度時，變壓器的磁芯達到飽和，C4、C5、C6上電荷不再增大，流過LA的電流開始減小。這時，次級線圈LB、LC的電壓極性發生倒相變化，使LC中感應電動勢左正右負，LB中的感應電動勢左正右負，這樣就迫使T2由導通變為截止，T1由截止變為導通。C5開始放電，當放電電流增大到一定程度后，變壓器磁芯又發生飽和，使LB、LC的電壓極性又發生變化，LB上的感應電動勢的方向為左負右正；LC上的感應電動勢的方向為左負右正，這又迫使VT2由截止變為導通，VT1由導通變為截止．這樣VT1、VT2在高頻變壓器控制下周而復始地導通／截止，形成高頻振蕩，并由L1 、C4組成串聯諧振使燈管得到高頻高壓供電。
串聯諧振電路:由L1 、C4組成串聯諧振.
安規電路: R3給C1、C5提供放電回路。二極管D5給C6提供放電回路。二極管D6給C5提供放電回路。
[4U 125W節能燈]BOM表
元件名稱 參數封裝 數量 備注 單價
整流二極管1N5399 1.5A 1400V 直插 4 D1~D4
泄放二極管1N5399 1.5A 1400V 直插 2 D7,D8
保險管FUSE 2A 250V 1 R1
限流保護電阻 1R 1/2W 碳膜電阻±10% 2 R4,R6
限流泄放電阻 15R 1/2W 碳膜電阻±10% 4 R5,R7,R8,R9
啟動電容 2A223J 1 C2
充電電阻 330K 1/2W 碳膜電阻±10% 2 R1,R2
啟動電阻 330K 1/4W碳膜電阻±10% 1 R3
雙向二極管 DB3 C702 1 DB3
電容 3A/102J 1 C3
高頻自激電容 104J/400V CBB 2 C5,C6
高頻電感 3Y,3Y,3Y 1 T1
諧振電容 1600V/682J CBB/CL 1 C4
開關三極管 J13009-2 2 VT1,VT2
二極管FR107 4 D5,D6,D9,D10
扼流圈L 320Y E型磁芯 1 L1
4U燈管 直徑φ17mm 1 Y1
燈頭 mm 1 直徑φ mm
連線 線芯直徑1.5mm 2 長 mm
外殼 直徑φ mm 1
* * 1 市場售價
工作原理
電源電路:AC220V市電經D1～D4整流，T1互感濾波、C1濾波后，R1、R2、C2組成π型濾波器。形成穩定的300V左右的直流電壓。C5、C6串聯濾波，可在串聯處直接抽頭給燈管供電，以節省充電電容，也降低了三極管的耐壓要求。
啟動電路:由R7、R5、R6、DB3、R11組成啟動電路，R7為起點電阻。整流后的直流電經過R7、R5、R6對C4充電，當C4兩端電壓充到DB3的轉折電壓后(32±4V)，觸發二極管DB3導通，C4經DB3向三極管T2基極放電，使T2導通，并迅速達到飽和導通狀態。
高頻自激振蕩電電路:由T1、T2、C4、C5、C6高頻變壓器和電感L1組成高頻自激振蕩電路，當T2導通，T1截止時電壓向C5、C6 、C7充電。流經高頻變壓器初級線圈LA中的充電電流逐漸增大，當LA電流增大到一定程度時，變壓器的磁芯達到飽和， C5、C6 、C7上電荷不再增大，流過LA的電流開始減小。這時，次級線圈LB、LC的電壓極性發生倒相變化，使LC中感應電動勢左正右負，LB中的感應電動勢左正右負，這樣就迫使T2由導通變為截止，T1由截止變為導通。C5開始放電，當放電電流增大到一定程度后，變壓器磁芯又發生飽和，使LB、LC的電壓極性又發生變化，LB上的感應電動勢的方向為左負右正；LC上的感應電動勢的方向為左負右正，這又迫使T2由截止變為導通，T1由導通變為截止．這樣T1、T2在高頻變壓器控制下周而復始地導通／截止，形成高頻振蕩，并由L1 、C4組成串聯諧振使燈管得到高頻高壓供電。
串聯諧振電路:由L1 、C4組成串聯諧振。
